（江苏专用）高三物理一轮复习 必考部分 第5章 机械能及其守恒定律 第2节 动能定理课时强化练-人教高三物理试题

动能定理(限时：40分钟)A级跨越本科线1一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，如图5­2­8所示，那么在这段时间内，其中一个力做的功为()图5­2­8A.mv2B.mv2C.mv2D.mv2B在合力F的方向上，由动能定理得WFlmv2，某个分力的功为W1F1lcos 30°lcos 30°Flmv2，B正确2一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为，如图5­2­9所示，则拉力F所做的功为()【导学号：96622301】图5­2­9AmgLcos BmgL(1cos )CFLsin DFLcos B小球缓慢地由P移动到Q，动能不变，只有重力、水平拉力F对小球做功，由动能定理：mgL(1cos )WFEk0即WFmgL(1cos )，故B正确3(多选)光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如图5­2­10所示，用Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是()图5­2­10BD由动能定理，FxFat2Ek，选项A错误；在水平拉力F作用下，做匀加速直线运动，选项B正确；其位移xat2，选项C错误；水平拉力的功率PFvFat，选项D正确4用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为()【导学号：96622302】A20 J B24 JC34 J D54 JC将物体由沙坑表面静止抬升1 m的过程，由动能定理得Fhmghmv2，撤去力F后由动能定理得mg(dh)W0mv2，解得WFhmgd30×1 J2×10×0.2 J34 J，C正确5.(2016·海南高考)如图5­2­11所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1N2的值为()图5-2-11A3mg B4mgC5mg D6mgD设小球在最低点时速度为v1，在最高点时速度为v2，根据牛顿第二定律有，在最低点：N1mg，在最高点：N2mg；从最高点到最低点，根据动能定理有mg·2R，联立可得：N1N26mg，故选项D正确6(多选)人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体到达斜面顶端时速度为v，上升的高度为h，如图5­2­12所示，则在此过程中()图5­2­12A物体所受的合力做功为mghmv2B物体所受的合力做功为mv2C人对物体做的功为mghD人对物体做的功大于mghBD物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理得W合WFWfmghmv2，其中Wf为物体克服摩擦力做的功；人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人WFWfmghmv2，A、C错误、B、D正确7如图5­2­13所示，已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为、2和3，三块材料不同的地毯长度均为l，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块，则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来，物体在运动中地毯保持静止，若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等，则这一点是() 【导学号：96622303】图5­2­13Aa点Bb点Cc点Dd点C对物体从a运动到c，由动能定理，mgl2mglmvmv，对物体从d运动到c，由动能定理，3mglmvmv，解得v2v1，选项C正确8(2015·天津高考)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图5­2­14所示，皮带在电动机的带动下保持v1 m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m2 kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数0.5.设皮带足够长，g取10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：图5­2­14(1)邮件滑动的时间t；(2)邮件对地的位移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.【解析】(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F，则Fmg取向右为正方向，对邮件应用动量定理，有Ftmv0由式并代入数据得t0.2 s(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有Fxmv20由式并代入数据得x0.1 m(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s，则svt摩擦力对皮带做的功WFs由式并代入数据得W2 J【答案】(1)0.2 s(2)0.1 m(3)2 JB级名校必刷题9(多选)(2016·浙江高考)如图5­2­15所示为一滑草场某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°0.6，cos 37°0.8)则() 【导学号：96622304】图5­2­15A动摩擦因数B载人滑草车最大速度为C载人滑草车克服摩擦力做功为mghD载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为gAB由题意知，上、下两段斜坡的长分别为s1、s2由动能定理(或功能关系)知：2mghmgs1cos 45°mgs2cos 37°解得动摩擦因数，选项A正确；下落h时的速度最大，由动能定理知：mghmgs1cos 45°mv2解得v，选项B正确；载人滑草车克服摩擦力做的功与重力做功相等，即W2mgh，选项C错误；滑草车在下段滑道上的加速度大小为agcos 37°gsin 37°g，选项D错误10(多选)(2017·淮安模拟)如图所示5­2­16所示，固定斜面AD上有B、C两点，且ABBCCD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑现斜面AB部分与滑块间处处有相同的摩擦力，其余部分BD无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到()图5­2­16A位置B时的动能为B位置B时的动能为C位置A时的动能为D位置A时的动能为AD设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，mg·3h0Ek0若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，Ff·xmg·2h0Ek0滑块由C滑到B过程中，mghEkB解可得：EkBEk0，A项正确；滑块由C滑到A过程中，mg·2hFf·xEkA解三式得：EkA，D项正确11在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4 m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为0.5.建立如图5­2­17所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A(7,2)点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O(0,0)点水平飞出后经过D(6,3)点重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力求：【导学号：96622305】图5­2­17(1)圆环到达O点时的速度大小；(2)恒力F的大小；(3)圆环在AB段运动的时间【解析】(1)圆环从O到D过程中做平抛运动xv0tygt2读图得x6 m，y3 mv0 m/s7.75 m/s.(2)圆环从A到O过程中，根据动能定理FxAOmgxABmgymv代入数据得F10 N.(3)圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律FmgmaxABat2代入数据得t s1.26 s.【答案】(1)7.75 m/s(2)10 N(3)1.26 s12(2015·山东高考)如图5­2­18甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l.开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感器装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g.求：甲乙图5­2­18(1)物块的质量；(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功【解析】(1)设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件得对小球，T1mg对物块，F1T1Mg当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F21.25F1，由平衡条件得对小球，T2mgcos 60°对物块，F2T2Mg联立式，代入数据得M3m.(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得mgl(1cos 60°)Wfmv20在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F30.6F1，对小球，由牛顿第二定律得T3mgm对物块，由平衡条件得F3T3Mg联立式，代入数据得Wf0.1mgl.【答案】(1)3m(2)0.1mgl